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Globale Killer - Gefahr aus dem All


Riesige Gesteinsbrocken rasen durch unser Sonnensystem, manche davon auf Kollisionskurs mit der Erde. Da ihre Einschläge weltweite Katastrophen auslösen könnten, arbeiten Forscher an der rechtzeitigen Entdeckung erdnaher Objekte.
Ein Lichtpunkt am Himmel über einer kreidezeitlichen Landschaft kündigt die Katastrophe an. Als er immer heller wird und beginnt, eine Leuchtspur zu ziehen, blickt vielleicht der ein oder andere Dinosaurier nach oben und beobachtet argwöhnisch das seltsame Objekt. Zur Flucht ist es jetzt schon zu spät: Sekunden später schlägt ein zehn Kilometer großer Felsbrocken mit einer Geschwindigkeit von 25 Kilometer pro Sekunde einen riesigen Krater in den Erdboden.

Die Sprengkraft dieses Ereignisses übersteigt alles, was den Bewohnern der Erde bis heute widerfahren ist. Alles Leben in der unmittelbaren Umgebung des Einschlagorts geht sofort zu Grunde. Ein gewaltiger Feuerball steigt von der Erde auf, lässt Tiere und Pflanzen verbrennen oder verdampft sie einfach. Selbst den Lebewesen, die sich vor dem Feuertod retten können, droht Gefahr. Lang gezogene Wasserwellen überqueren die Ozeane mit der Geschwindigkeit eines Flugzeugs. Schlagen solche »Tsunamis« an die Küsten der Kontinente, türmen sie sich zu riesigen Brechern auf und überschwemmen die küstennahen Gebiete.

Aus dem neu entstandenen Krater, 900 Meter tief und 170 Kilometer breit, werden Milliarden Tonnen schwefelhaltigen Staubs in die Luft geschleudert. Ein Teil davon schießt bis in die Hochatmosphäre, wo er sich in kurzer Zeit über den ganzen Erdball verteilt. Die Staubwolken in der Atmosphäre tauchen unseren Planeten fortan in ein Dämmerlicht. Tagsüber löst nur ein fahles Grau die Schwärze der Nacht ab. Es wird kalt, weil die wärmenden Sonnenstrahlen die Erdoberfläche nicht mehr erreichen. Der Anteil des Kohlendioxids in der Atmosphäre steigt, denn die zuvor noch üppige Vegetation wandelt es wegen des fehlenden Sonnenlichts nicht mehr in Sauerstoff um.

Nicht nur verheerende Waldbrände setzen der Fauna und Flora zu. Der Schwefel in der Luft lässt den Regen sauer werden. Flüsse und Seen verwandeln sich in Säurebäder. Die Dinosaurier sind den veränderten Lebensbedingungen nicht gewachsen und verschwinden von der Erde, mit ihnen zwei Drittel der Tier- und Pflanzenarten.

Erholung nach kosmischem Inferno

Nach dem Inferno, das aus dem Kosmos kam, erholt sich die Erde nur langsam. Zwar wäscht der Regen im Lauf eines halben Jahres die Staubpartikel aus der Atmosphäre aus. Ein Teil von ihnen sinkt auch einfach langsam auf die Erdoberfläche zurück. Sonnenstrahlen dringen wieder bis zum Boden durch und erwärmen ihn. Die Pflanzen beginnen wieder mit der Fotosynthese.

Doch die Bedrohung ist noch nicht vorüber: Stickstoffoxide, die schon für den sauren Regen mitverantwortlich waren, haben inzwischen die Ozonschicht der Atmosphäre zerstört. So gelangt die ultraviolette Strahlung der Sonne fast ungefiltert auf die Erdoberfläche und schadet dem Wachstum von Tieren und Pflanzen. Bis das Ökosystem der Erde wieder einen stabilen Zustand erreicht, wird es noch Jahrmillionen dauern.

Tatsächlich scheint der inzwischen als Chicxulub bezeichnete Krater auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán die heute noch sichtbare Narbe jenes kosmischen Einschlags zu sein, der vor rund 65 Millionen Jahren das Ende nicht nur der Dinosaurier besiegelte. Bis vor zwanzig Jahren glaubten die meisten Paläontologen, dass starker Vulkanismus den urzeitlichen Riesen zum Verhängnis wurde. Mittlerweile gehen die Forscher aber davon aus, dass sie an den Folgen des Chicxulub-Einschlags zu Grunde gingen. Auch andere, frühere Massensterben dürften auf das Konto verheerender Einschläge kilometergroßer Meteoriten gehen. Die jüngste Studie zu diesem Thema hat Hinweise auf einen Meteoriteneinschlag im Gebiet des heutigen Marokko vor 380 Millionen Jahren gefunden. Diesem könnten, den Forschern zufolge, rund vierzig Prozent der damaligen Meerestierarten zum Opfer gefallen sein.

Irrläufer aus dem All

Doch brennt die Frage nach dem Dinosauriersterben wirklich nur den Erforschern der Erdgeschichte auf den Nägeln? Was, wenn erneut ein Irrläufer aus dem All auf die Erde stürzt – in zehn Jahren, in sechs Monaten oder vielleicht schon morgen?

Auf unseren Heimatplaneten prasseln täglich bis zu 400 Tonnen Materie aus dem Weltraum. Meist handelt es sich um kleine und mikroskopische Staubpartikel. Sind die Teilchen sandkorngroß, so beobachten wir Sternschnuppen am Himmel. Ähnlich wie der Asteroid vor 65 Millionen Jahren, wenn auch nicht so spektakulär, erzeugen die Partikel eine Leuchtspur: Sie schlagen Elektronen aus den umgebenden Gasmolekülen heraus, die später wieder mit ihnen »rekombinieren« und dabei Licht aussenden. Die Leuchtspuren erbsengroßer Teilchen erreichen sogar die Helligkeit des Vollmondes. Viele Kilometer über der Erdoberfläche verglühen die Partikel dann.

Dass von Zeit zu Zeit auch mächtigere Brocken auf die Erde treffen, zeigen etwa der Barringer-Meteoritenkrater in Arizona (siehe Bild auf Seite 20). 200 Meter tief und 1200 Meter breit, wurde er vor nur 50000 Jahren von einem hunderttausende Tonnen schweren Eisen-Nickel-Meteoriten mit rund fünfzig Meter Durchmesser geschlagen. Dieser prallte vermutlich mit einer Geschwindigkeit von etwa zwanzig Kilometer pro Sekunde auf. Der rund 13 Kilometer breite Aorounga-Krater im afrikanischen Tschad verdankt seine Entstehung vor über 300 Millionen Jahren einem Objekt von einem bis zwei Kilometer Durchmesser, das vermutlich vor dem Aufprall in der Luft explodierte und noch einen weiteren Krater hinterließ.

Auch hier zu Lande gibt es Meteoritenkrater: Das Nördlinger Ries in Bayern entstand, als ein Steinmeteorit von bis zu einem Kilometer Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 25 Sekundenkilometern einschlug und einen Krater mit einem Durchmesser von 24 Kilometern formte. Heute ist darin die Stadt Nördlingen beheimatet. All diese auf die Erde auftreffenden Trümmer sind Asteroiden, in seltenen Fällen bringen auch Kometen die Erde in Gefahr. Erreichen sie die Erdoberfläche, werden sie als Meteorite bezeichnet.

Kometen sind schmutzige Schneebälle aus Staub und gefrorenen Gasen. Sie stammen aus der Oort’schen Wolke, einer Ansammlung von Eis und Staub, die bis weit jenseits des Sonnensystems ins All reicht. Wirft eine Störung, wie sie durch Kollisionen oder durch Wechselwirkungen mit Planeten zu Stande kommt, einen Kometen aus seiner Bahn, kann er ins Innere des Sonnensystems gelangen. Derzeit entdecken Forscher und Amateurastronomen jährlich eine zweistellige Zahl von Kometen, die sich auf ihren lang gezogenen Bahnen der Sonne nähern. Dabei erwärmen sie sich, sodass die gefrorenen Gase verdampfen: Es bildet sich ein Kometenschweif aus Gas und Staub. Kreuzt die Bahn des Kometen die der Erde, können Staubteilchen aus seinem Schweif in die Atmosphäre unseres Heimatplaneten eindringen.

Asteroiden hingegen umkreisen die Sonne meist auf Bahnen, die zwischen der Erd- und der Marsbahn liegen. In diesem so genannten Asteroidengürtel kennen die Astronomen mittlerweile mehr als 10000 dieser felsigen Himmelskörper – manche groß wie eine Stadt, andere mit den Ausmaßen der iberischen Halbinsel. Wegen des dichten Gewimmels stoßen immer wieder zwei Asteroiden zusammen und brechen auseinander. Manche der Bruchstücke werden dabei so abgelenkt, dass sie den Gürtel für immer verlassen und fortan durch das Sonnensystem vagabundieren. Schneiden ihre Bahnen dabei die Erdbahn, werden sie als erdnahe Asteroiden (»Near-Earth Asteroids«, Neas) bezeichnet. 900 solcher Neas sind bereits bekannt.

Als man 1989 den mehrere hundert Meter großen Kleinplaneten 4581 Asclepius entdeckte, schien die Gefahr durch Neas plötzlich hochaktuell. Asclepius hatte die Erde vor seiner Entdeckung in nicht einmal 800000 Kilometer Entfernung passiert, das ist etwa der doppelte Abstand zwischen Erde und Mond. Aus Sicht der Astronomen entgingen wir damals nur knapp einem Zusammenstoß.

Die Wissenschaftler jedenfalls waren alarmiert. Bald suchten sie systematisch nach erdnahen Objekten (»Near-Earth Objects«, Neos), zum Beispiel mit dem Spacewatch-Teleskop in Arizona, das ab 1990 zahlreiche Neos ausfindig machte.